Digital divide e neutralità della trasmissione dei contenuti che circolano sulla rete sono i temi che animano il dibattito legislativo negli Stati Uniti in tema di connettività. Nulla, o poco, di nuovo rispetto all’Europa. Egualmente in comune con il Vecchio Continente sono i temi operativi con i quali aziende e utenti sono alla prese e che si riassumono nell’accessibilità dell’informazione per tutte le persone: la crescita a dismisura dei contenuti digitali multimediali generati e scambiati dagli utenti, la concentrazione sempre più spinta degli strumenti di elaborazione e di storage all’interno di data center a densità sempre più alta, la diffusione di reti wireless che sta ormai toccano anche Paesi ex emergenti come la Cina.
Sono problemi di oggi ai quali è possibile dare una risposta con soluzioni che richiedono a tempi brevi nuove capacità di distribuzione e di trasmissione di dati che – come concordano gli esperti – possono essere fornite solamente da reti d tipo ottico a breve e a lunga distanza.
Questi i temi fondamentali del mercato del networking che hanno motivato una visita di Eweekeurope.it ai famosi Bell Labs di Alcatel-Lucent a Murray Hill, alle porte di New York. Ma l’occasione coincide anche con il riconoscimento del Marconi Prize 2009 a due ricercatori dello sterminato laboratorio di ricerca per aver trovato un modo innovativo di aumentare la velocità e la capacità dei sistemi di comunicazione su fibra ottica.
La prima impressione a contatto con una struttura che ha vinto con diversi gruppi di ricerca ben sei premi Nobel per la fisica è di un ambiente molto essenziale , dove poche vetrine , che costituiscono il Bell Labs Museum , ricordano che qui sembra essere stato inventato “tutto” , dalle celle solari al laser, dallo Unix al C++, dal transistor al telefono mobile.
La ricerca più avanzata è portata avanti da scienziati e ricercatori in un ambiente quasi monacale con rapporti personali molto diretti e almeno due computer e diversi schermi ( più larga banda) ciascuno per i rapporti con il mondo esterno. Si tratta di un networking di conoscenze che dopo la fusione tra Alcatel e Lucent coinvolge ora da vicino anche l’Europa, dall’Irlanda alla Germania fino all‘Italia, dove alle porte di Milano a Vimercate opera un polo di indirizzo europeo per l’innovazione sulle reti di telecomunicazione di tipo ottico.

Eweekeurope.it ha potuto incontrareRobert Tkach, direttore della ricerca nel campo della trasmissione ottica ( uno dei vincitori del premio Marconi che sarà consegnato a Bologna nel prossimo ottobre) e Pietro Bernasconi, un ricercatore di origine svizzera che si occupa di componenti per la commutazione ottica e da ottico a elettronico, entrambi coinvolti sia nello sviluppo dei prodotti di prossima generazione sia nella ricerca di punta sulle reti ad alta capacità. Ma prima una premessa, come è stata esposta da Martin Zirngibl, direttore per le Physical Technologies, che indica la prospettiva strategica della ricerca dei Bell Labs all’interno di Alcatel-Lucent: “ Il nostro obiettivo generale è di abilitare la competitività di Alcatel-Lucent. Oramai solo la differenza sull’hardware è difficile da recuperare da parte della concorrenza”. I nomi che ricorrono più spesso sono quelli di Huawei e di Cisco ( per la parte di commutazione elettronica, in attesa di quella di tipo ottico). “ E – continua Zirngibl – i veri margini di profitto sui nuovi prodotti sono garantiti solo migliorando due parametri: una riduzione generale del “footprint” tecnologico e dei consumi energetici. Sia a livello di data center e di edifici sia a livello di trasmissione e distribuzione”. In questo momento, in cui l’industria delle telecomunicazioni sta attraversando un momento simile a quella aeronautica, un gruppo di lavoro globale tra Usa ed Europa, può “ fare realmente la differenza”.

Il tema della ricerca da Marconi Prize di Andrew Chraplyvy and Robert Tkach è di tipo sistemistico nell’ambito della comunicazione su fibra ottica. In questo momento la domanda di capacità di rete sta crescendo in modo esponenziale, “ ma - spiega Tkach approfondendo l’argomentazione tecnologica – le “non-linearità” intrinseche alla trasmissione ottica potrebbero rendere teoricamente impossibile ottenere le velocità di trasmissione delle informazioni necessarie per soddisfare questa domanda ”. Le prestazioni di un sistema di trasmissione ottico, infatti, sono fortemente influenzate da due caratteristiche tipiche della fibra: la dispersione cromatica e le non-linearità. I due fenomeni interagiscono durante la propagazione su lunghe distanze e distorcono il segnale che viene trasmesso su fibra tanto da poterlo rendere “irriconoscibile” in fase di ricezione. Lo studio di questa complessa interazione sulle lunghe distanze di collegamento dei sistemi ottici ha portato Chraplyvy e Tkach a sviluppare l’innovativo concetto di gestione della dispersione nelle reti ottiche (“Ci vuole un po’ di dispersione, ma non troppa: la dispersione aiuta a mitigare gli effetti nocivi delle non-linearità”) e un nuovo tipo di fibra che ha consentito la realizzazione di sistemi ottici di tipo Wdm ( Wavelength Division Multiplexed). I sistemi Wdm hanno permesso di superare la barriera di 1 Terabit al secondo per fibra, in pratica centuplicando la capacità di trasmissione della fibra in meno di dieci anni. Come promette Tkach, “arriveremo a 10 Terabit al secondo già nel prossimo anno”.

Il gruppo di ottica integrata di Bernasconi è impegnato sul fronte della componentistica. Bernasconi lavora a Crawford Hill in una struttura che si trova alle spalle del prato che ospita l’antenna che permise a Arno Penzias con Robert Wilson di vincere il premio Nobel per la scoperta della radiazione cosmica di fondo, la prova del Big Bang da cui è nato l’universo. Ma le indicazioni che ora arrivano da Alcatel-Lucent sembrano lasciare poco spazio alla ricerca di punta, affidata ora a grandi consorzi di società e università messi in moto su progetti a lungo termine commissionati dalle grandi agenzia governative Usa. Spiega Bernasconi: “ Il gruppo di lavoro di ottica integrata è impegnato nell’aumentare il valore tecnico delle soluzioni tenendo conto delle richieste di minimizzazione dei costi. Ci sono progetti finalizzati da gruppi di sviluppo dell’azienda con obiettivi precisi e con agenda definita”. Nel passaggio delle capacità di trasmissione a lunga distanza dai 40 ai 100 Gbps l’obiettivo è di ridurre i costi senza penalizzare le prestazioni e l’affidabilità: “ Nelle applicazioni per sistemi ad ampio mercato il costo è una variabile essenziale”.

Ma dopo una dimostrazione operativa di 100 Giga con Verizon, sono i 160 Giga il prossimo passo: “ Alcatel-Lucent ha soluzioni a 10, 40 e 100 Giga e si sta preparando per il passaggio ai 160. Sono velocità che interessano non solo il traffico a lunga distanza, ma anche i data center la cui densità non pone problemi di dispersione sulla distanza, ma richiede la distribuzione di enormi quantità di dati in breve tempo anche su distanze di poche centinaia di metri”.